CN104603538B - 粉末燃料-氧燃烧器 - Google Patents

Abstract

组合氧和燃料以产生火焰的燃烧器组件。该燃烧器组件包括适于接收氧气流的氧供应管和布置成延伸通过该氧管以将流化的、粉末的固体燃料流传送入火焰腔的固体燃料导管。流过所述氧供应管的氧基本上切向地穿过形成在所述固体燃料导管中的第一组氧喷射孔并且从形成在所述固体燃料导管内的第二组氧喷射孔偏离切向地离开，且此后与穿过所述固体燃料导管的流化的、粉末的固体燃料混合以建立在固体燃料导管的下游部分中的氧‑燃料混合物。该混合物被排入火焰腔并且在该火焰腔内被点燃以产生火焰。

Description

粉末燃料-氧燃烧器

政府利益声明

本申请是根据美国能源部发布的合同DE-FC26-06NT42811在美国政府的支持下完成的。美国政府在本发明中有某些权利。

背景技术和发明内容

本公开涉及燃烧器组件，并且更具体地涉及氧-燃料燃烧器组件。更具体地，本公开涉及粉末固体燃料燃烧系统。许多类型的煤和其他固体燃料可以粉末形式被成功地燃烧。煤被磨成粉并且被传递到燃料-燃烧装备并且此后在炉中被燃烧以产生热量从而用于各种不同的工业目的。燃烧器被用来“点火”煤粉和其他粉末固体燃料。

氧-燃料燃烧是在减少由化石燃料的燃烧所产生的温室气体的整体计划中的促进性技术。利用纯的或接近纯的（>90％ v/v）氧代替大气空气进行燃烧，从燃料燃烧过程中去除了大气氮（78% v/v）并且极大地减少了所排出的燃烧产物体积，对于相等的燃料输入来说减少了75％以上。从废气中消除了大气氮使废气流中的所产生的H2O和CO2的浓度更大。这有利于通过各种手段，例如压缩，来捕获CO2。（在整个业界，燃烧的废气产物也被称为烟道气，或炉气）。

燃煤发电厂还利用大量的鼓风机驱动的大气空气来将煤粉颗粒输送到燃烧器。在行业中该输送空气的术语叫作“一次空气”。在从这种过程消除大气氮的所有努力中，还期望消除对这种用于粉末燃料的输送的大气空气的使用。通过用调节后的再循环烟道气代替一次空气，粉末燃料将通过鼓风机驱动的气体流来输送，这种气体主要由CO2构成（>75% v/v）。再循环的烟道气主要是惰性的，因此使得燃料由惰性气体输送并与之混合，从而增加了火焰不稳定性、差燃烧性能和不可接受的污染物排放的可能性。

来自氧-燃料燃烧的、在准备中经过调节和清洁以用于再循环使用的烟道气可包含超过75％的二氧化碳（CO2）。CO2是惰性气体并且通常用于灭火器中。它在燃烧器混合和火焰区域中的存在会产生火焰不稳定性、差燃烧性能、不可接受百分比的未燃烧燃料或者火焰的完全熄灭。而且，输送CO2会降低峰值火焰温度，这会减少从火焰向锅炉的辐射部分传输的辐射能量。

需要一种燃烧器，其被设计为利用再循环烟道气工作同时维持火焰稳定性、增加峰值火焰温度并产生行业接受的性能，从而提高用于燃烧化石燃料应用的碳捕获技术。

根据本公开，提供了用于将氧与流化的、粉末的固体燃料组合以产生火焰的燃烧器组件。该燃烧器组件包括适于接收氧气流的一次氧供应管和布置成延伸通过该一次氧供应管以将流化的、粉末的固体燃料流传送入火焰腔的固体燃料导管。

流过一次氧供应管的氧穿过形成在或以其他方式安装在固体燃料导管中的第一组氧喷射端口并且此后与穿过固体燃料导管的流化的、粉末的固体燃料混合。该第一组氧喷射端口被布置成使得流经那里的氧基本上与固体燃料导管相切地进入该固体燃料导管。

流过一次氧供应管的氧还可穿过形成在或以其他方式安装在固体燃料导管中的第二组氧喷射端口并且此后与穿过固体燃料导管的流化的、粉末的固体燃料混合。该第二组氧喷射端口被布置成使得流经那里的氧主要是与固体燃料导管相切但还具有径向分量地进入该固体燃料导管。

因此，氧-燃料混合物在固体燃料导管的下游部分被建立并被排入火焰腔。该混合物在火焰腔内被点燃从而产生火焰。

在本公开的说明性实施例中，固体燃料导管延伸进入并穿过一次氧供应管以限定了环形一次氧流动通道，该环形一次氧流动通道围绕着固体燃料导管的环形外表面并沿着该外表面朝着通向火焰腔的方向延伸。氧流过该环形一次氧流动通道并到达在固体燃料导管的环形外表面中的氧喷射端口的进口。

在一个实施例中，固体燃料导管包括固体燃料的导管和氧燃料喷嘴，该氧燃料喷嘴连接到固体燃料的导管或与该固体燃料的导管一体形成并且形成为包括氧喷射孔。氧和流化的、粉末的固体燃料在喷嘴中混合以建立可燃的混合物，此后该混合物被排入到火焰腔并被点燃以产生火焰。

在本公开的说明性实施例中，提供了用于将在一次氧导管中设置的一次氧流动通道中尚存的氧中的一些与被从固体燃料导管排入火焰腔的氧-燃料混合物混合的手段。在这种情况下，流过一次氧流动通道的氧的第一部分在燃料就要离开固体燃料导管之前与流化的、粉末的固体燃料流混合。流过一次氧流动通道的氧的剩余部分在位于固体燃料导管外部且接近在那里形成的氧-燃料出口开口的区域内与充氧的流化的、粉末的固体燃料流混合，以提供补充氧到该充氧的燃料流并清扫可能形成或沉积在氧-燃料出口的端部处的灰等。

在其他的说明性实施例中，二次氧导管可围绕一次氧供应管设置，从而形成它们之间的二次氧通道。在这样的实施例中，流过二次氧通道的氧在位于固体燃料导管外部且接近在该固体燃料导管中形成的氧-燃料出口开口的区域内与充氧的流化的、粉末的固体燃料流混合，以提供补充氧给该充氧燃料流。

本领域技术人员将在考虑了下面对作为目前想到的本公开的最佳实施模式例举的说明性实施例的具体描述后易于理解本公开的额外的特征。

附图说明

图1是用于将要在氧燃烧器单元内点火的固体燃料进行粉末化和流化的氧-燃料燃烧系统的示意图；

图2是说明性燃烧器组件的透视图，该燃烧器组件14包括固体燃料导管28，围绕该固体燃料导管的一部分的一次氧导管60，连接到一次氧导管并与之流体连通的一次氧进口76、围绕一次氧导管的一部分的二次氧导管86、连接到二次氧导管并与之流体连通的二次氧进口98、点火器21、和火焰扫描器31；

图3是图2的说明性燃烧器组件的底部平面图；

图4是图2的说明性燃烧器组件的端部图；

图5是图2的说明性燃烧器组件的侧面横截面视图，还包括设置在固体燃料导管内的容积排量构件100、设置在由固体燃料导管和一次氧导管限定的环形一次氧通道58内的第一和第二穿孔一次氧分布环80、82、设置在由固体燃料导管28的下游端限定的燃料-氧喷嘴12的壁内并延伸穿过该壁的第一和第二组一次氧喷嘴52、54、和覆盖由一次氧导管和二次氧导管限定的环形二次氧通道96的端部的二次氧环90；

图6是容积排量构件100的侧面立面图；

图7是容积排量构件100与将该容积排量构件定位在固体燃料导管内的支撑销114的端视图；

图8是设置在固体燃料导管的侧壁内的第一和第二组一次氧喷嘴52、54的细节图；

图9是第二组一次氧喷嘴54的端横截面视图，示出了它们围绕着固体燃料导管的侧壁的圆周的位置；

图10是第一组一次氧喷嘴52的端横截面视图，示出了它们围绕着固体燃料导管的侧壁的圆周的位置；

图11是穿孔的一次氧分布环80的端视图；

图12是喷嘴清扫环70的端视图；

图13是喷嘴清扫环70的侧视图；

图14是二次氧环90的端视图；以及

图15是二次氧环90的侧视图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了用于燃烧氧和流化的、粉末的固体燃料的混合物以产生火焰200的氧-燃料燃烧系统10。当在本文中使用时，“氧”指的是纯氧或其他浓度的氧或者浓度足以支持系统10内所使用的燃料的燃烧的另一气体。氧-燃料喷嘴12被设置在燃烧器组件14内以将来自氧源16的氧与来自固体燃料源18的固体燃料在利用磨粉机20将该固体燃料磨成粉并使用流化（或输送）气体22将其流化后混合。流化的、粉末的固体燃料23被充氧并且此后被排入到设置在锅炉或炉26内的火焰腔24以产生火焰200。

固体燃料的导管28被形成为包括燃料输送通道30以将从磨粉机20排出的粉末固体燃料传送到氧-燃料喷嘴12。鼓风机32或其他合适的装置或系统被用于将流化气体22排入到磨粉机20内以将被允许进入燃料输送通道30的粉末固体燃料25流化。流化气体22被用于流化并传送粉末固体燃料25通过氧-燃料喷嘴12并进入火焰腔24。由氧源16提供的氧通过一次氧导管60被导向氧-燃料喷嘴12以与流经固体燃料的导管28的流化的、粉末的固体燃料23混合。这种燃料-氧混合物被从氧燃料喷嘴12排入火焰腔24中。由氧源16（或另一氧源）提供的额外的氧通过二次氧导管86被导入火焰腔24以与从氧-燃料喷嘴12排出的燃料-氧混合物混合从而建立可燃的氧-燃料混合物27，使用合适的点火器21在火焰腔24内将该混合物27点燃以产生火焰。从氧-燃料喷嘴12排出的燃料-氧混合物通常会在化学配比方面处于贫侧，以抑制在氧-燃料喷嘴12内发生燃烧。通过二次氧导管86提供的额外的氧通常会增加燃料-氧混合物的氧含量从而支持在火焰腔24内的燃料的完全燃烧。

许多气体都适合用于流化被排入燃料输送通道30的粉末固体燃料。在一个说明性实施例中，二氧化碳（CO2）捕获和隔离系统36被用来捕获在锅炉或炉26中的燃烧过程中产生的二氧化碳，使得被捕获的二氧化碳的一部分被用作流化气体22。在另一说明性实施例中，被调节的在锅炉或炉26中的燃烧期间产生的燃烧产物38提供流化气体22。在又一说明性实施例中，来自任何合适的源的空气40被用作流化气体22。

氧-燃料燃烧系统10被构造成允许可被磨成粉或研磨且由空气或气体传送的任何固体燃料、或废物燃料的燃烧。就像煤粉可由空气或二氧化碳传送一样，诸如石油焦、褐煤、锯屑、农业废物、磨碎壳（ground shell）等的固体燃料可被在氧-燃料燃烧系统10内燃烧以产生火焰200并满足任何工业加热或其他需求。

图 2-15更具体地示出了说明性燃烧器组件14。如图2、3和5最佳所示，燃烧器组件14包括具有第一和第二端28A和28B的固体燃料导管28。在这个实施例中，固体燃料导管28是大体管状的。固体燃料导管28的第一端28A包括连接到第一圆柱管部分44的第一端的凸缘42。第一圆柱管部分44的第二端被连接到截头圆锥扩大管部分46的第一端。截头圆锥扩大管部分46的第二端被连接到第二圆柱管部分48的第一端。凸缘50在圆锥形扩大管部分46和第二圆柱管部分48的第二端之间被连接到固体燃料导管28。前述部分中的每一个可被实施为整块元件或被实施为连接在一起的多个类似元件。固体燃料导管28的前述元件可由通过焊接或其他合适连接而结合在一起的钢或另一足够耐用的金属或其他材料制成，这是本领域技术人员能够理解的。

如图5和8最佳所示，固体燃料导管28限定了与固体燃料导管28的第二端28B扩及同空间的燃料-氧喷嘴12。燃料-氧喷嘴12包括侧壁并且在其内限定了燃料-氧混合区域和燃料-氧输送通道13。如在图8中最佳所示，第一组一次氧喷射喷嘴52穿过燃料-氧喷嘴12的侧壁。第二组一次氧喷嘴54在第一组一次氧喷嘴52的附近并在其上游穿过燃料-氧喷嘴12的侧壁。第一和第二组一次氧喷嘴52、54的喷嘴被图示为结合到燃料-氧喷嘴12的侧壁的管状构件并且通过形成在燃料-氧喷嘴12的环形侧壁内的对应的小孔56与燃料输送通道30和一次氧通道58流体连通，下面将进一步讨论。

如图9中最佳所示，在第一组一次氧喷嘴52中的每个喷嘴都被布置为限定了从其中通过的基本上与燃料-氧喷嘴12的侧壁相切的流动路径。在其他的实施例中，由第一组一次氧喷嘴52的喷嘴限定的流动路径可不是相切的，即，其可包括径向分量。如图10最佳所示，第二组一次氧喷嘴54中的每个喷嘴都被布置为限定从其通过的流动路径，该流动路径约处于在与燃料-氧喷嘴12的侧壁相切和燃料-氧喷嘴12的侧壁的径向之间的中间位置。在其他的实施例中，由第二组一次氧喷射喷嘴中的喷嘴限定的流动路径可包括更大或更小的径向分量。由第一和第二组一次氧喷射喷嘴53、54中的喷嘴限定的流动路径基本上正交于固体燃料导管28的长度或纵向尺寸或轴线。

喷嘴清扫环70被焊接或以其他方式连接到固体燃料导管28的第二端28B。如在图13中最佳所示，喷嘴清扫环70通常具有平坦环的形式，其限定了内部小孔72。喷嘴清扫环70可被连接到固体燃料导管28的下游端，使得由此限定的燃料-氧通道13通常与内部小孔72扩及同空间和/或同心。喷嘴清扫环70的外圆周被构造成被一次氧导管60接收，下面将进一步讨论。

喷嘴清扫环70限定了凸起的圆周肋71，所述肋从该环的面轴向向外延伸，紧邻其外圆周。肋71被构造成由形成在二次氧环90中的凹部91接收，下面将进一步讨论。

喷嘴清扫环70还限定了多个间隔开的周向狭缝74，这些狭缝定位成邻近该环的内直径但与之间隔开。图示了十八个狭缝74，但是可提供更多或更少的狭缝。狭缝的数量、定位和总清扫面积可被选择成提供从其通过的足够的氧流以将灰等扫掉，所述灰等不然会在燃烧器操作期间形成或被沉积在固体燃料导管28的开口端，这是本领域技术人员所能理解的，并且下面将进一步讨论。

第一和第二穿孔一次氧分布环80、82被围绕着固体燃料导管28设置在一次氧进口管76和第一和第二组一次氧喷嘴52、54之间的多个位置处。第一和第二穿孔一次氧分布环80、82可被焊接或以其他方式附接到固体燃料导管28的外表面。穿孔一次氧分布环80、82中的每一个的外圆周被构造成由一次氧导管60的内表面以与之滑动接合的方式接收。

每个穿孔一次氧分布环80、82通常具有平坦环的形式，该环内具有小孔以接收固体燃料导管28。每个穿孔一次氧分布环80、82还限定了在其环部分中的多个小孔84。小孔84可构成每个穿孔一次氧分布环82、84的盘形部分的表面积的约40-70％，或者更大或更小的百分比，这是本领域技术人员所能理解的。第一和第二穿孔一次氧分布环80、82用于围绕一次氧通道58的圆周分布来自一次氧进口管76的氧，如下面将进一步讨论的且这是本领域技术人员所能理解的。

大体上环形的一次氧导管60围绕固体燃料导管28基本上同心定位。因此，一次氧导管60和固体燃料导管28协作以限定围绕固体燃料导管28的大体上环形的一次氧通道58。在图示的实施例中，一次氧导管60从固体燃料导管28的中点附近延伸到其第二端28B附近。

一次氧导管60包括凸缘62或其他封闭构件，该凸缘或其他封闭构件被连接到其第一圆柱部分64的第一或上游端。凸缘62被构造成用于使用合适的紧固件63螺栓附接到连接到固体燃料导管28的凸缘42，这是本领域技术人员所能理解的。被保持在凸缘42和/或凸缘62中的对应槽中或以其他方式设置该槽中的一个或多个O形环43提供了在凸缘42和凸缘62之间的密封。替换地，合适的垫圈可被定位在凸缘42和62之间以提供这种密封。第一圆柱部分64被构造成以在其内的滑动接合方式接收第一和第二穿孔一次氧分布环80、82。

一次氧导管还包括截头圆锥缩减部分66和第二圆柱部分68。截头圆锥缩减部分66的第一或上游端被连接到第一圆柱部分64的第二或下游端。截头圆锥缩减部分66的第二或下游端被连接到第二圆柱部分68的第一或上游端。第二圆柱部分68被构造成以在其内的滑动接合方式接收喷嘴清扫环70。

二次氧导管86围绕着一次氧导管60的第二圆柱部分68同心定位。因此，二次氧导管86和一次氧导管60的第二圆柱部分68协作以限定第二氧通道96。支撑环88或其他封闭构件在密封接合中被焊接或以其他方式连接到二次氧导管86和一次氧导管60，由此覆盖了由它们的相邻设置所限定的第一或上游环形开口。支撑环88例如可被附接到二次氧导管86的第一或上游端以及附接到一次氧导管60的第二圆柱部分68的侧壁。

二次氧环90在密封接合中被焊接或以其他方式连接到一次氧导管60和二次氧导管86的第二或下游端，由此基本上覆盖了由此形成的第二或下游环形开口。如图13和14最佳所示，二次氧环90具有大体上平坦环的形式，从而限定了在其中心的小孔92。二次氧环90可被连接到一次氧导管60和二次氧导管86的下游端，使得小孔92与一次氧通道58基本上扩及同空间和/或同心。

二次氧环90限定了围绕其圆周布置的多个小孔94。小孔94可被形成为使得它们的中心线都平行于环90的轴线。替换地，如在图14中所示，小孔94可被形成为使得它们的中心线朝着环90的轴线会聚。

二次氧环90还限定了凹部91，凹部91从二次氧环90的第一或上游面轴向向内延伸并且与小孔92一扩及同空间。凹部91被构造成在固体燃料导管28被组装到一次氧导管60时接收喷嘴清扫环70的肋71。当固体燃料导管28被如此组装到一次氧导管60上时，喷嘴清扫环70覆盖了由固体燃料导管28和一次氧导管60的相邻设置而限定的下游环形开口。

一次氧进口管76被连接到一次氧导管60的第一端附近并且通过在一次氧导管60的侧壁中的对应小孔78与一次氧通道58流体连通。一次氧进口管76可被焊接或以其他方式连接到一次氧导管60的侧壁。

如本领域技术人员所认识到的，一次氧通道58可接收来自一次氧进口管76的处于压力下的氧并将该氧分布到并通过穿孔一次氧分布环80、82的小孔84、第一和第二组一次氧喷嘴52、54的喷嘴、和喷嘴清扫环70的狭槽74。

二次氧进口管98以与一次氧进口管76被连接到一次氧导管60的方式类似的方式被连接到二次氧导管86并且与二次氧通道96流体连通。如本领域技术人员所认识和到的，二次氧通道96可接收来自二次氧进口管98的处于压力下的氧并将该氧分布到并通过二次氧环90的小孔94。

容积排量构件100被同心地设置在固体燃料导管28内。如此，容积排量构件100和固体燃料导管28的相邻设置限定了它们之间的环形区域102。容积排量构件100被成形为使得环形区域102在扩大区域104（下面进一步描述）上游的横截面面积保持基本恒定并且基本上等于固体燃料导管28的进口部分29的横截面面积。在上下文中使用的术语“基本恒定”和“基本上等于”包括最大约10％的波动或变化。

在图示的实施例中，容积排量构件100包括截头圆锥鼻部106。鼻部106基本上是圆锥形的但具有钝鼻子。尖鼻子可替换该钝鼻子，但是尖鼻子可更容易受到流过固体燃料导管28且横过容积排量构件100的表面的燃料和输送气体流的腐蚀或其他损害的影响。鼻部106的表面可限定与容积排量构件100的中心线成约15-45度的角度或者更大或更小的角度。在一个实施例中，鼻部106的表面可限定与容积排量构件的中心线成约40度的角度。

鼻部106的宽端（与其鼻子相对的）被连接到圆锥形扩大的部分108的第一端。扩大部分108的第二端被连接到圆柱部分110的第一端。圆柱部分110的第二端被连接到圆锥形收缩部分112的第一端。收缩部分112的第二、下游端是钝的。容积排量构件100的前述元件中的每一个都可被实施为单块元件或实施为连接在一起的多个相似元件。例如，圆柱部分110可被实施为连接在一起的多个圆柱子部分。容积排量构件100的前述元件可由通过焊接连接结合的钢或另一足够耐用的金属制成，这是本领域技术人员能理解的。容积排量构件100的任一或全部部分都可以是实心的或中空的。其中空部分可例如由卷绕的薄板金属或管制成。

如图4、6和7中最佳所示，容积排量构件100借助支撑销114附接到固体燃料导管28的侧壁的内壁面。支撑销114可由焊接到容积排量构件100和固体燃料导管28两者上的钢或另一耐用金属制成。在说明性实施例中使用了六个支撑销114，但是在其他的实施例可使用更多或更少的支撑销114。在图示的实施例中，三个支撑销114从容积排量构件100的圆柱部分110的一端径向向外延伸。另外三个支撑销114从其另一端以类似方式径向向外延伸。每一组的三个支撑销中的支撑销都被示出为围绕容积排量构件100的圆周等间距间隔开，但是也可以其他方式间隔开。

如上所提及的，容积排量构件100被定位在固体燃料导管28内，从而在容积排量构件100和固体燃料导管28之间建立了环形区域102，环形区域102具有基本恒定的横截面面积，该横截面面积基本上等于固体燃料导管28的燃料/输送气体进口29的横截面面积。在图示的实施例中，容积排量构件100的第一端基本上与固体燃料导管28的圆锥形扩大部分46的第一端对准，并且容积排量构件100的第二端基本上与穿过固体燃料导管28的第二组一次氧喷射喷嘴54对准，如上面讨论的。

火焰扫描器31和点火器21以本领域技术人员所理解的方式被设置在燃烧器组件14的第二端。燃烧器组件14可以本领域技术人员所理解的方式被附接到锅炉或其他火焰腔。

在运行中，粉末固体燃料25进入由固体燃料的导管28限定的燃料输送通道30并且由流化气体22流化并将其输送通过该通道，流化气体22由鼓风机32推进。当输送气体和流化固体燃料流进入固体燃料导管28的扩大部分46时，流速保持基本上恒定，这是因为容积排量构件100被构造成保持从固体燃料导管28的进口21到燃料-氧喷嘴12的开始处的基本上恒定的横截面流动面积。流速在输送气体和流化固体燃料流到达容积排量构件100的缩减部分112时开始减小，这是因为横截面流动面积在该点开始增大。流速此后由于通过第一和第二组一次氧喷射喷嘴52、54引入的一次氧而增加。而且，在燃料-氧喷嘴12内建立的流化的、粉末的固体燃料混合物开始形成涡旋，这是由于通过一次氧喷射喷嘴52、54喷射的氧的切向分量。

一次氧被允许从氧源16进入一次氧通道58。一次氧从氧源16流过穿孔一次氧环80、82，它们用来围绕一次氧通道58分布氧。一次氧的大部分都流过第一和第二组一次氧喷射喷嘴52、54的喷嘴并且进入由燃料-氧喷嘴12限定的燃料-氧通道13，在那里其与流化的、粉末的固体燃料混合。

一次氧的小部分被允许通过喷嘴清扫环70中的狭槽74进入燃烧器组件14下游的火焰腔24。这种“清扫”氧从燃烧器组件14的第二端28B清扫灰，这些灰否则会在那里形成或沉积。

二次氧被允许从氧源16进入二次氧通道96。二次氧流过二次氧环90的小孔94并进入火焰腔24。二次氧还支持流化的、粉末的固体燃料的燃烧。在燃料-氧喷嘴12内建立的一次氧与固体燃料的比例可小于化学配比，以抑制在燃料-氧喷嘴12内的燃烧。二次氧加入到从燃料-氧喷嘴12排出的燃料氧混合物可使一次和二次氧与燃料的比例按照期望达到化学配比或其附近，并且这是本领域技术人员能理解的。

向一次和二次氧通道的氧供应可由控制阀和二次氧环90中的开口面积的选择来调节。

Claims (14)

1.一种用于组合燃料和氧以产生可燃燃料-氧混合物的燃烧器组件，所述燃烧器组件包括：

具有纵向轴线的固体燃料导管（28），所述固体燃料导管被形成为包括用于输送流化的、粉末的固体燃料的燃料输送通道（30），所述固体燃料导管限定了用于接收所述流化的、粉末的固体燃料的进口开口，所述进口开口具有横截面面积；

所述固体燃料导管还限定了燃料-氧喷嘴（12），所述燃料-氧喷嘴具有侧壁并且所述燃料-氧喷嘴被形成为包括燃料-氧输送通道、定位成允许所述流化的、粉末的固体燃料从所述燃料输送通道进入所述燃料-氧输送通道的燃料进口开口、和定位成将燃料-氧混合物排入火焰腔（200）的燃料-氧出口开口；

围绕着所述燃料-氧喷嘴定位的一次氧导管（60），所述一次氧导管被形成为包括一次氧进口和一次氧通道；

第一多个氧喷射喷嘴（52），其定位在所述燃料-氧喷嘴的所述侧壁内并且被构造成允许氧从所述一次氧通道沿正交于所述纵向轴线的方向进入所述燃料-氧喷嘴，从而与所述燃料-氧输送通道中的所述流化的、粉末的固体燃料混合并建立在所述燃料-氧输送通道中流动的且通过所述燃料-氧出口开口离开的可燃燃料-氧混合物；以及

氧分布环（80），其在所述一次氧进口和所述第一多个一次氧喷射喷嘴之间定位在所述一次氧通道内以使氧围绕着所述一次氧通道分布并通过所述第一多个一次氧喷射喷嘴，所述氧分布环限定了多个小孔（84），所述多个小孔与所述一次氧进口和所述第一多个一次氧喷射喷嘴流体连通。

2.如权利要求1所述的燃烧器组件，其中所述第一多个一次氧喷射喷嘴被构造成允许所述氧从所述一次氧通道沿与所述燃料-氧喷嘴的所述侧壁相切的方向进入所述燃料-氧喷嘴。

3.如权利要求2所述的燃烧器组件，还包括第二多个一次氧喷射喷嘴（54），其定位在所述燃料-氧喷嘴的所述侧壁内，所述第二多个一次氧喷射喷嘴构造成允许氧从所述一次氧通道进入所述燃料-氧输送通道，所述氧进入所述燃料-氧输送通道的方向具有与所述燃料-氧喷嘴的所述侧壁相切的分量和所述燃料-氧喷嘴的所述侧壁的径向的分量。

4.如权利要求3所述的燃烧器组件，其中所述第一多个一次氧喷射喷嘴在所述第二多个一次氧喷射喷嘴的上游。

5.如权利要求3所述的燃烧器组件，其中所述第一多个一次氧喷射喷嘴在所述第二多个一次氧喷射喷嘴的下游。

6.如权利要求1所述的燃烧器组件，其中所述第一多个一次氧喷射喷嘴被构造成允许所述氧从所述一次氧通道进入所述燃料-氧喷嘴，所述氧进入所述燃料-氧喷嘴的方向具有与所述燃料-氧喷嘴的所述侧壁相切的分量和所述燃料-氧喷嘴的所述侧壁的径向的分量。

7.如权利要求1所述的燃烧器组件，还包括：

容积排量构件（100），其定位在所述固体燃料导管内，所述容积排量构件和所述固体燃料导管一起限定了环形流动区域，所述环形流动区域的一部分具有等于所述固体燃料导管的所述进口开口的所述横截面面积的第一横截面面积。

8.如权利要求7所述的燃烧器组件，其中所述环形流动区域的紧靠所述燃料-氧喷嘴的另外部分具有与所述第一横截面面积相比逐渐增加的横截面面积。

9.如权利要求7所述的燃烧器组件，其中所述环形流动区域的紧靠所述第一多个一次氧喷射喷嘴的另外部分具有大于所述第一横截面面积的第二横截面面积。

10.如权利要求1所述的燃烧器组件，还包括：

额外的氧分布环（82），其在所述氧分布环和所述第一多个一次氧喷射喷嘴之间定位在所述一次氧通道内，所述额外的氧分布环限定了多个小孔，所述多个小孔与所述一次氧进口和所述第一多个一次氧喷射喷嘴流体连通。

11.如权利要求1所述的燃烧器组件，还包括：

围绕着所述一次氧导管定位的二次氧导管（86），所述二次氧导管被形成为包括二次氧进口和二次氧通道；

二次氧环（90），其限定的至少一个小孔（94），所述至少一个小孔与所述二次氧通道和所述火焰腔流体连通。

12.如权利要求11所述的燃烧器组件，其中所述二次氧环具有轴线且所述二次氧环的所述至少一个小孔具有与所述二次氧环的所述轴线平行的轴线。

13.如权利要求11所述的燃烧器组件，其中所述二次氧环具有轴线且所述二次氧环的所述至少一个小孔具有与所述二次氧环的所述轴线会聚的轴线。

14.如权利要求1所述的燃烧器组件，还包括喷嘴清扫环（70），所述喷嘴清扫环限定的至少一个狭缝（74），所述至少一个狭缝与所述一次氧通道和所述火焰腔流体连通。